14.8. Оператор вызова функции

Классы, перегружающие оператор вызова, позволяют использовать объекты этого типа как функции. Поскольку объекты таких классов способны хранить состояние, они могут оказаться существенно гибче обычных функций.

В качестве простого примера рассмотрим структуру absInt, обладающую оператором вызова, возвращающим абсолютное значение своего аргумента:

struct absInt {

 int operator()(int val) const {

  return val < 0 ? -val : val;

 }

};

Этот класс определяет одну функцию: оператор вызова функции. Этот оператор получает аргумент типа int и возвращает абсолютное значение аргумента.

Оператор вызова используется применительно к списку аргументов объекта класса absInt способом, который выглядит как вызов функции:

int i = -42;

absInt absObj;      // объект класса с оператором вызова функции

int ui = absObj(i); // передача i в absObj.operator()

Хотя absObj — это объект, а не функция, его вполне можно вызвать. При вызове объект выполняет свой перегруженный оператор вызова. В данном случае этот оператор получает значение типа int и возвращает его абсолютное значение.

Объект класса, определяющего оператор вызова, называется объектом функции (function object). Такие объекты действуют как функции, поскольку их можно вызвать.

Классы объектов функций с состоянием

У класса объекта функции, как у любого другого класса, могут быть и другие члены, кроме оператора operator(). Классы объекта функции зачастую содержат переменные-члены, используемые для настройки действий в операторе вызова.

В качестве примера определим класс, выводящий строковый аргумент. По умолчанию класс будет писать в поток cout и выводить пробел после каждой строки. Позволим также пользователям класса предоставлять другой поток для записи и другой разделитель. Этот класс можно определить следующим образом:

class PrintString {

public:

 PrintString(ostream &o = cout, char c = ' '):

  os(o), sep(c) { }

 void operator()(const string &s) const { os << s << sep; }

private:

 ostream &os; // поток для записи

 char sep;    // символ завершения после каждого вывода

};

У класса есть конструктор, получающий ссылку на поток вывода, и символ, используемый как разделитель. Как аргументы по умолчанию (см. раздел 6.5.1) для этих параметров используется поток cout и пробел. Тело оператора вызова функции использует эти члены при выводе данной строки.

При определении объектов класса PrintString можно использовать аргументы по умолчанию или предоставлять собственные значения для разделителя или потока вывода:

PrintString printer; // использует аргументы по умолчанию; вывод в cout

printer(s);          // выводит s и пробел в cout

PrintString errors(cerr, ' ');

errors(s);           // выводит s и новую строку в cerr

Объекты функции обычно используют как аргументы для обобщенных алгоритмов. Например, для вывода содержимого контейнера можно использовать класс PrintString и библиотечный алгоритм for_each() (см. раздел 10.3.2):

for_each(vs.begin(), vs.end(), PrintString(cerr, ' '));

Третий аргумент алгоритма for_each() является временным объектом типа PrintString, инициализируемый потоком cerr и символом новой строки. Вызов функции for_each() выводит каждый элемент vs в поток cerr, разделяя их новой строкой.

Упражнения раздела 14.8

Упражнение 14.33. Сколько операндов может иметь перегруженный оператор вызова функции?

Упражнение 14.34. Определите класс объекта функции для выполнения действий условного оператора: оператор вызова этого класса должен получать три параметра. Он должен проверить свой первый параметр и, если эта проверка успешна, возвратить свой второй параметр; в противном случае он должен возвратить свой третий параметр.

Упражнение 14.35. Напишите класс, подобный классу PrintString, который читает строку из потока istream и возвращает строку, представляющую прочитанное. При неудаче чтения следует возвратить пустую строку.

Упражнение 14.36. Используя класс из предыдущего упражнения, организуйте чтение со стандартного устройства ввода, сохраняя каждую строку в векторе как элемент.

Упражнение 14.37. Напишите класс, проверяющий равенство двух значений. Используйте этот объект и библиотечные алгоритмы для написания кода замены всех экземпляров заданного значения в последовательности.